第18章電功率教材分析北京市171中學初三物理備課組第二部分課標vs中考第三部分各節(jié)重、難點分析第四部分教學特色第一部分新舊教材對比主要內(nèi)容第一部分

新舊教材對比電功:W=UIt電能轉化為其他形式能的過程也可以說是電流做功的過程，有多少電能發(fā)生了轉化就說電流做了多少功，即電功是多少。原教科書沒有給出電功的概念新教科書給出了電功的定義和表達式滲透對功能關系的認識，從能量轉化的角度介紹電功，把初中學生僅有的機械功的概念擴展到物理學中廣義的功的概念，并加強了對功能關系的認識第一節(jié)電能電功例題：

有一只節(jié)能燈接在220V的家庭電路中，通過它的電流為0.09A，計算這只燈使用5h用電多少千瓦時。解：W=UIt

=220V×0.09A×5h=0.099kW·h所以，這只節(jié)能燈工作5h消耗的電能是0.099kW·h。新教科書增加了一道有關電功計算的例題第一節(jié)電能電功原教科書定義電功率為“表示消耗電能的快慢”新教科書定義電功率為“表示電流做功的快慢”新教科書從電流做功的角度，用比值定義電功率，是由于學生在八年級學習力學知識的過程中，已經(jīng)接觸了兩個描述快慢的物理量，速度——表示物體運動快慢的物理量，功率——表示物體做功快慢的物理量，因此在它們的基礎上，電功率可以采取類比的方法，從電流做功的角度引入：“表示電流做功的快慢”，“電功率等于電功與時間的比值”，這樣既簡潔明了，學生又比較容易接受。第二節(jié)電功率原教科書更關注實驗的六個環(huán)節(jié)1、實驗目的2、設計實驗3、進行實驗4、分析和論證5、評估6、交流新教科書更關注培養(yǎng)學生全面獨立操作實驗的能力，包括設計實驗方案、分析實驗原理、連接實驗裝置，進行實驗數(shù)據(jù)的收集及分析數(shù)據(jù)得出實驗結論等第三節(jié)測量小燈泡的電功率選擇亮度與小燈泡亮度相當?shù)陌l(fā)光二極管，測量加在它兩端的電壓和通過它的電流，計算它的電功率。調(diào)節(jié)加在它兩端的電壓，獲得幾組數(shù)據(jù)。將所得的電功率數(shù)值與小燈泡相比，在亮度相當?shù)那闆r下，哪一個消耗的電功率較?。啃陆炭茣断胂胱鲎觥穼W生一般知道LED手電筒耐用，但不知道為什么。這個小實驗解決了這個問題，是因為同樣亮度下，發(fā)光二極管的電功率很低。這體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念第三節(jié)測量小燈泡的電功率5.某學校共有電燈100盞，都用60W的普通照明燈泡，平均每天用電4h。如果都改用40W的日光燈，不但可以省電，而且比原來更亮了。該校一年（365天）可節(jié)約多少度電?新教科書《動手動腦學物理》這體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念電腦、電視的待機問題是具有代表性的浪費電能的事例。一臺電視機所浪費的電能是有限的，而千家萬戶都因圖省事而讓電視機待機所消耗的電能，卻是一個很大的數(shù)字。因此在物理教學中要逐步培養(yǎng)學生節(jié)能意識。第三節(jié)測量小燈泡的電功率第四節(jié)焦耳定律原教科書的演示實驗效果不明顯以煤油作為吸熱物質第四節(jié)焦耳定律新教科書的演示實驗效果非常明顯以空氣作為吸熱物質學生對電阻和電流的變化對產(chǎn)生熱量的影響的理解更直觀、更準確電流熱效應的微觀解釋導體內(nèi)電子在外場作用下獲得了定向運動的動能，當它與離子晶格碰撞時，電子將這部分能量交給了離子，離子的振動能量增加，導體發(fā)熱,可以這么說，只要電流通過有電阻的地方總要產(chǎn)生熱。第二部分

課標vs

中考中考說明基礎知識要求內(nèi)容知識點分項細目考試目標了解理解電功和電功率電功1．電功的概念√2．電功的單位及單位換算√3．運用電功公式解決有關問題√電功率1．電功率的概念√2．電功率的單位及單位換算√3．用電器的額定電壓和額定功率√4．運用電功率公式解決有關問題√焦耳定律1．焦耳定律√2．運用焦耳定律解決有關問題√63中考說明基本技能要求15．會讀電能表的示數(shù)?！读x務教育物理課程標準》（2011年版）3.1.1了解能量及其存在的不同形式。描述各種各樣的能量和生產(chǎn)、生活的聯(lián)系。3.1.2通過實驗，認識能量可以從一個物體轉移到另一個物體，不同形式的能量可以互相轉化。3.1.3結合實例，認識功的概念。知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程。例2電流通過電爐絲，電流做了功，將電能轉化成了內(nèi)能。3.1能量、能量的轉化和轉移內(nèi)容要求《義務教育物理課程標準》（2011年版）

3.4電磁能內(nèi)容要求3.4.5結合實例理解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實際功率。例l調(diào)查常見用電器的銘牌，比較它們的電功率。3.4.6通過實驗，探究并了解焦耳定律。用焦耳定律說明生產(chǎn)、生活中的一些現(xiàn)象。3.4.7了解家庭電路。有安全用電和節(jié)約用電的意識。例2了解我國家庭用電的電壓和頻率。活動建議（1）學讀家用電能表，通過電能表計算電費。（2）調(diào)查當?shù)亟陙砣司褂秒娔艿淖兓?，討論它與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展的關系。第三部分

各節(jié)重、難點分析和突破

本章的基本內(nèi)容*基本概念:電功、電能、電功率*基本規(guī)律：焦耳定律*基本實驗：(1)演示實驗:①電流做功②研究小燈泡的亮度與所加電壓的關系③研究電流通過導體產(chǎn)生的熱跟什么因素有關(2)學生實驗：測量小燈泡的電功率本章學習背景１．本章的知識、學習背景

按我區(qū)的教學安排，本章是在學生已學習了電流、電壓、電阻、歐姆定律等電學的基礎知識；已學會了使用電流表、電壓表；已知道了串并聯(lián)電路的規(guī)律；以初步學會了變化電路的分析等基本的電學知識和初中階段所有的力學知識之后繼續(xù)學習的一章。是初中物理電學的收關章；是初中物理的重點章節(jié)。具有很強的綜合性。也是對學生各種能力的培養(yǎng)和提高、對電學知識進行總結和升華的重要章節(jié)。由此可見，本章的教學意義重大。

2.本章教材的特點（1）綜合性強

在這一章里，講述了電功（電能）、電功率這兩個重點的電學概念和焦耳定律這個重要的物理定律，介紹了電熱的作用。課文和習題不僅是綜合運用前面學過的歐姆定律、串并聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的關系，電路變化的分析等知識，還涉及到一些力學問題（功）.（2）與生活生產(chǎn)實際聯(lián)系比較密切

幾乎每節(jié)教材都是從實際問題引入新課。講過知識后又應用所學知識去解決實際問題。所以盡管電功（能）和電功率概念比較抽象，我們可以通過實驗和生活生產(chǎn)的實際問題，去加深對概念的理解（3）能力要求高*實驗探究能力——根據(jù)探究的目的要求設計實驗，會正確使用儀器，能正確記錄數(shù)據(jù)，會從現(xiàn)象和實驗事實中歸納科學規(guī)律，會用科學術語、圖表描述實驗結果。（如：測小燈泡的電功率）*觀察能力——實驗現(xiàn)象、實驗條件（如：研究小燈泡的亮度與所加電壓的關系）*分析概括能力——從大量的物理現(xiàn)象和事實中區(qū)分有關因素和無關因素，找出共同特征，得出概念和規(guī)律。（如：測小燈泡的電功率）*運用物理知識解決問題的能力——運用所學的知識解釋簡單的物理現(xiàn)象（如：燈絲斷了……);能運用觀察、實驗手段、數(shù)學工具解決簡單的物理問題。（如：綜合分析、計算題；實驗探究題等）重點：1.電能和電能的計量。2.電功的公式、單位及單位的換算3.電能表的相關知識難點：1.電能表的知識中表盤的“轉數(shù)”的物理意義

2.對電功概念的理解第一節(jié)電能電功課前準備：1、請學生找一找家里買電、買水或買天然氣的收據(jù)或發(fā)票。并跟家長了解些感興趣的問題。2、查閱相關資料，看看我們生活中用的電能是從哪里來的。3、請學生對電能表拍照和攝像。電子式單相預付費電能表電子式單相預付費電能表各種各樣的用電器本環(huán)節(jié)重在引導學生分析能量轉化關系并簡單提出電能和電功的關系想一想：家庭生活中使用的電能從哪來？發(fā)電機電池電能通過發(fā)電機轉化成通過用電器轉化成風能水能太陽能地熱能核能潮汐能光能內(nèi)能聲能等機械能等怎樣計量家庭的用電量呢？——電能表學生活動設計：觀察實驗、自學教材，了解電能表表盤上各參數(shù)的意義。同時注意觀察電能表上視窗中的數(shù)字的變化，明確數(shù)字顯示的是已經(jīng)用去的電能及數(shù)字的單位。最好演示出：用電時，電能表上中間的鋁盤轉動，不用電時不動。另外再演示鋁盤有時轉動快，有時轉動慢。為講電功率打下一個伏筆。教給學生認識電能表上的幾個重要參數(shù)：其中，“轉數(shù)”所表示的物理意義是重點也是難點，一定要講清楚。電爐煉鋼約1.6kg電車行駛約0.85km灌溉農(nóng)田約330m2采掘原煤約100kg電腦工作約5h指導學生自學教材圖18.1-3，

了解1kw.h電能的作用演示實驗：電流做功做演示實驗的目的：①讓學生知道“電流是可以做功的”（幫助學生對電流做功有具體認識）②讓學生對“電流通過電動機做功的過程中，電能轉化為機械能”有感性認識。③對電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素的關系建立初步的認識。2.給出電功的公式W＝UIt，講解電功的單位和單位的換算第二節(jié)電功率重點：電功率的概念、額定功率、電功率與電壓、電流的關系難點：額定電壓與實際電壓、額定功率與實際功率的區(qū)別以及靈活應用學過的知識解決簡單的電功率問題?？砂唇滩模悍謩e將24W的燈泡和500W的電吹風接在電路上，觀察比較電能表鋁盤轉動的快慢。并引導學生討論，轉動快慢不同，表明什么？

1、通過演示實驗引入。如何講解電功率強調(diào)：鋁盤轉過的圈數(shù)直接反映了消耗電能的多少，而在相同時間內(nèi)鋁盤轉過的圈數(shù)（即鋁盤轉動的快慢），直接反映的是消耗電能的快慢。教師在授課時要緊緊抓住這個實驗如何講解電功率2、可以引入一道例題，利用比值定義電功率，得出“電流在單位時間內(nèi)所做的功”叫做電功率。給出定義式P＝W/t。然后，由第一節(jié)已知的電能與電功的關系，進一步明確“一個用電器電功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能”。

3、明確定義式中各符號所代表的物理量、單位4、閱讀“小資料”了解家用電器的電功率，，進一步體會用電器的電功率在實際中意義。5、講解“千瓦時”的來歷6、將電功的公式W＝UIt

代入定義式，得出P＝UI

，明確各符號代表的物理量和其單位。指出，這是電功率的基本計算公式這部分教學。關鍵是做好演示實驗，幫助學生理解額定功率和實際功率以及為什么只有在額定電壓下用電器才能正常工作。如何講解額定功率

對實驗觀察的重點不僅僅是燈泡的發(fā)光情況，而是發(fā)光情況與對應所加的電壓的情況。同一個燈泡：實際消耗的功率隨著加在它兩端的電壓而改變。也就是說，用電器實際消耗的功率與加在它兩端的電壓是一一對應的。注意：

用電器的額定電壓只有一個值，而實際電壓可以有n多個。并且額定電壓和額定功率對于一個用電器是確定的。重點：1、用伏安法測量小燈泡實際功率的方法和步驟。2、區(qū)分額定功率與實際功率的區(qū)別以及討論實驗中發(fā)現(xiàn)的新問題。難點：1、要求學生自己設計實驗方案、實驗步驟并得出實驗結論第三節(jié)測量小燈泡的電功率

測量小燈泡的電功率，是電學中第二個同時使用電流表、電壓表、滑動變阻器進行定量測量的綜合實驗。雖然“測量小燈泡的電阻”的實驗為學生理解本實驗的原理打下了基礎，但本實驗需要觀察記錄的不僅僅是電流表和電壓表數(shù)據(jù)，還有在每一個狀態(tài)下小燈泡的亮度，并能夠將小燈泡的亮度與其相應的電動率的大小相聯(lián)系。進而理解小燈泡的電功率與其電壓、電流之間的關系，最終體驗小燈泡的電功率隨它兩端的電壓的改變而改變，并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。這個探究實驗對學生來說，要求是比較高的，無論是對學生的學還是對老師的教，都是有一定難度的。突破難點的關鍵：①講清實驗原理②講清滑動變阻器的作用——調(diào)節(jié)燈泡兩端電壓的作用、保證小燈泡不被燒壞。③對于測量小燈泡電功率的順序要給與具體指導：原則：安全（燈泡不燒壞），方便。④確定好滑動變阻器劃片的位置是關鍵：

從高阻值到低阻值順序滑動——使電壓表（電流表）數(shù)值從小到大漸變；小燈泡的量度從暗到亮漸變。共經(jīng)歷兩區(qū)一點:使小燈泡兩端電壓低于額定電壓區(qū)（測3次）；等于額定電壓；高于額定電壓區(qū)（測3次）

。⑤注意特別明確：小燈泡兩端所加的最大電壓值，最高約為額定電壓的1.2倍。提出進一步思考的問題：①小燈泡的實際功率、發(fā)光情況是怎樣隨它兩端電壓而改變的？②如果用P—U圖像表示變化的規(guī)律，圖像會是什么樣的？③實驗中發(fā)現(xiàn)的新問題有什么?④為什么不求小燈泡功率的平均值重、難點焦耳定律的理解與應用第四節(jié)焦耳定律思想方法滲透：本節(jié)課體現(xiàn)了兩種重要的研究問題的方法轉換法——把電流產(chǎn)生的熱量轉換為直接觀察比較的現(xiàn)象控制變量法——分別控制R、I、t這三個物理量中的兩個，從而研究一個物理量變化時電流熱效應的改變一、做好演示實驗1．提出問題，明確實驗探究目的,研究電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關？2.學生猜想與假設，教師合理總結3.設計實驗方案4、教師介紹實驗器材及裝置：從密閉空氣的膨脹程度來判斷其吸收熱量的多少,用U型管內(nèi)紅色液體高度的變化反映空氣膨脹的程度。液面上升高度越高,反映電流通過電阻產(chǎn)生熱量越多5.設計記錄表格電路示意圖實驗條件結論I、t

相同，R甲＞R乙R、t

相同,I

不同I、R

相同,

t

不同